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試卷《機(jī)械工程測(cè)試技術(shù)》2022至2023學(xué)年度第二學(xué)期期末(A)卷班級(jí)姓名學(xué)號(hào)(考生注意:答案須寫(xiě)在答題紙上,并注明題號(hào),考試結(jié)束后將試卷連同答題紙一齊交)選擇題1.信號(hào)是信息的(A)A.載體B.描述C.形式D.數(shù)量表示2.描述周期信號(hào)的數(shù)學(xué)工具是(B)。A.相關(guān)函數(shù)B.傅氏級(jí)數(shù)C.傅氏變換D.拉氏變換3.瞬變信號(hào)x(t),其頻譜X(f),則|X(f)|2表示(B)。A.信號(hào)的一個(gè)頻率分量的能量B.信號(hào)沿頻率軸的能量分布密度C.信號(hào)的瞬變功率D.信號(hào)的功率4.不能用確定函數(shù)關(guān)系描述的信號(hào)是(C)。A.復(fù)雜的周期信號(hào)B.瞬變信號(hào)C.隨機(jī)信號(hào)D.周期信號(hào)5.兩個(gè)函數(shù)和,把運(yùn)算式稱為這兩個(gè)函數(shù)的(C)。A.自相關(guān)函數(shù)B.互相關(guān)函數(shù)C.卷積D.互譜6.數(shù)字信號(hào)的特性是(B)。A.時(shí)間上離散、幅值上連續(xù)B.時(shí)間、幅值上均離散C.時(shí)間、幅值上都連續(xù)D.時(shí)間上連續(xù)、幅值上量化7.測(cè)試裝置的頻響函數(shù)H(jw)是裝置動(dòng)態(tài)特性在(B)中的描述A.幅值域B.頻域C.復(fù)頻域D.時(shí)域8.下列微分方程中,哪一個(gè)是線性系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(B)A.B.C.D.9.不失真測(cè)試條件中,要求幅頻特性為(B)。A.線性B.常數(shù)C.是頻率的函數(shù)D.沒(méi)有要求10.測(cè)試裝置傳遞函數(shù)H(s)的分母與(C)有關(guān)A.輸入量x(t)B.輸入點(diǎn)的位置C.裝置結(jié)構(gòu)D.輸出點(diǎn)的位置11.用一階系統(tǒng)作測(cè)試裝置,為了獲得最佳的工作性能,其時(shí)間常數(shù)τ(A)
A.越小越好B.越大越好之間最好D.負(fù)值最好12.下列傳感器中哪個(gè)是基于壓阻效應(yīng)的(B)A.金屬應(yīng)變B.半導(dǎo)體應(yīng)變片C.壓敏電阻D.磁敏電阻13.石英晶體的壓電系數(shù)比壓電陶瓷的(C)。A.大得多B.相接近C.小得多D.不確定14.下列傳感器中,能量轉(zhuǎn)換型傳感器是(A)A.光電式B.應(yīng)變式C.電容式D.電感式15.調(diào)制可以看成是調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)A)。A.相乘B.相加C.相減D.相除16.要使RC低通濾波器的通帶加寬,則RC值應(yīng)(B)。A.增加B.減少C.不變D.不確定17.在一定條件下RC帶通濾波器實(shí)際上是低通濾波器與高通濾波器(A)而成的。A.串聯(lián)B.并聯(lián)C.串并聯(lián)D.疊加18.濾波器的截止頻率是其幅頻特性等于(B)時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率A.A0/2B.A0/C.A0/3419.調(diào)幅波是(B)A.載波幅值隨調(diào)制信號(hào)頻率而變B.載波幅值隨調(diào)制信號(hào)幅值而變
C.載波頻率隨調(diào)制信號(hào)幅值而變D.載波幅值隨調(diào)制信號(hào)相位而變20.數(shù)字信號(hào)處理中,采樣頻率fa與被測(cè)信號(hào)中最高頻率成分fh的關(guān)系應(yīng)為(
B
)A.fa=fc
B.fa>2fc
C.fa<fcD.fa≈二、填空題信號(hào)可分為和兩大類。確定性信號(hào);隨機(jī)信號(hào)確定性信號(hào)可分為和兩類,前者的頻譜特點(diǎn)是。后者的頻譜特點(diǎn)是。周期信號(hào);非周期信號(hào);離散的;連續(xù)的將確定行信號(hào)中那些不具有周期重復(fù)性的信號(hào)稱為。非周期信號(hào)工程中常見(jiàn)的周期信號(hào),其諧波幅值總的趨勢(shì)是隨諧波次數(shù)的增高而的,因此,沒(méi)有必要取那些次數(shù)過(guò)高的諧波分量。減小信號(hào)的有效值的平方稱為,它描述測(cè)試信號(hào)的平均功率。均方值兩個(gè)時(shí)間函數(shù)和的卷積定義式是。6.單位脈沖函數(shù)的頻譜所有頻段上都是等強(qiáng)度的,這種頻譜常稱為。均勻譜信號(hào)當(dāng)時(shí)間尺度在壓縮時(shí),則其頻帶其幅值。例如將磁帶記錄儀即是例證。展寬;降低;慢錄快放單位脈沖函數(shù)的頻譜為,它在所有頻段上都是,這種信號(hào)又稱。1;等強(qiáng)度;白噪聲余弦函數(shù)只有譜圖,正弦函數(shù)只有譜圖。實(shí)頻;虛頻拓展選擇題(供復(fù)習(xí))H(s)與輸入x(t)及系統(tǒng)的初始狀態(tài)無(wú)關(guān),它只表達(dá)系統(tǒng)的。傳輸特性一階裝置的時(shí)間常數(shù)τ原則上。越小越好測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時(shí)間而變化的系統(tǒng),則稱為系統(tǒng)。時(shí)不變測(cè)試裝置的特性可分為特性和特性。靜態(tài)特性;動(dòng)態(tài)特性測(cè)試裝置的靜態(tài)特性指標(biāo)有、和。靈敏度;非線性度;回程誤差描述測(cè)試裝置動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型有、、等。微分方程;傳遞函數(shù);頻率響應(yīng)函數(shù)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù)是不隨時(shí)間而變化的系統(tǒng),則稱為系統(tǒng)。若其輸入、輸出呈線性關(guān)系時(shí),則稱為系統(tǒng)。時(shí)不變;線性線性系統(tǒng)中的兩個(gè)最重要的特性是指和。線形疊加性;頻率保持性測(cè)試裝置在穩(wěn)態(tài)下,其輸出信號(hào)的變化量與其輸入信號(hào)的變化量之比值,稱為。靈敏度測(cè)試裝置的輸出信號(hào)拉氏變換與輸入信號(hào)拉氏變換之比稱為裝置的。傳遞函數(shù)測(cè)試裝置對(duì)單位脈沖函數(shù)δ(t)的響應(yīng),稱為,記為h(t),h(t)的傅氏變換就是裝置的。脈沖響應(yīng)函數(shù);頻率響應(yīng)函數(shù)滿足測(cè)試裝置不失真測(cè)試的頻域條件是和。;或幅頻特性為常數(shù);相頻特性為線性為了求取測(cè)試裝置本身的動(dòng)態(tài)特性,常用的實(shí)驗(yàn)方法是和。階躍響應(yīng)法;頻率響應(yīng)法二階系統(tǒng)的主要特征參數(shù)有和。固有頻率;阻尼比已知輸入信號(hào)x(t)=30cos(30t+30°),這時(shí)一階裝置的A(ω)=,=°,則該裝置的穩(wěn)態(tài)輸出表達(dá)式是:y(t)=。(30t+°)影響一階裝置動(dòng)態(tài)特性參數(shù)是,原則上希望它。時(shí)間常數(shù)τ;越小越好三、簡(jiǎn)答題1、什么是測(cè)試說(shuō)明測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)成及各組成部分的作用。
答:測(cè)試技術(shù)是測(cè)量和試驗(yàn)技術(shù)的統(tǒng)稱。試驗(yàn)是機(jī)械工程基礎(chǔ)研究、產(chǎn)品設(shè)計(jì)(特別是創(chuàng)新設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì))和研發(fā)的重要環(huán)節(jié)。
(1)測(cè)量對(duì)象
(2)傳感器:在測(cè)試系統(tǒng)和被測(cè)試對(duì)象之間建立了一定的連接關(guān)系,它直接感受被測(cè)量并將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。是測(cè)試系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件。
(3)中間轉(zhuǎn)換電路(信號(hào)調(diào)理電路):作用是將傳感器的輸出信號(hào)
進(jìn)行傳輸、放大和轉(zhuǎn)換,使其適合顯示、紀(jì)錄、數(shù)據(jù)處理。
(4)信號(hào)處理:它是以計(jì)算機(jī)為核心對(duì)中間轉(zhuǎn)換電路的輸出信號(hào)作進(jìn)一步地處理(如:計(jì)算、頻譜分析、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存等)
(5)顯示、記錄部分:作用是輸出測(cè)試結(jié)果。2、以一階系統(tǒng)為例,簡(jiǎn)述求解具體系統(tǒng)頻譜特性的一般步驟,并簡(jiǎn)要說(shuō)出一階系統(tǒng)的特性。
答:一般步驟:1)對(duì)系統(tǒng)建模,2)求拉氏變換3)求傳遞函數(shù)4)求頻率響應(yīng)函數(shù)、幅頻特性和相頻特性;
特性:1)當(dāng)激勵(lì)頻率遠(yuǎn)小于1/t時(shí)(約w<1/5t),幅頻響應(yīng)A(w)才接近于1,輸出、輸入幅值幾乎相等。當(dāng)
w
t>>1時(shí),H(w
)
≈1/j
t
w,系統(tǒng)相當(dāng)于積分器。其中A(w)幾乎與激勵(lì)頻率成反比,相位滯后90度。因此一階系統(tǒng)只適用于被測(cè)量緩慢或低頻的參數(shù)。
2)時(shí)間常數(shù)τ是反映一階系統(tǒng)特性的重要參數(shù)。在處,幅頻特性降為原來(lái)的(即-3dB),相位角滯后。時(shí)間常數(shù)決定了測(cè)試系統(tǒng)適應(yīng)的工作頻率范圍。
3)一階系統(tǒng)的伯德圖可以用一條折線近似。這條折線在段為A(ω)=1,在段為-20db/10倍頻斜率的直線。點(diǎn)稱轉(zhuǎn)折頻率。3、什么是調(diào)制和解調(diào),其作用是什么答:調(diào)制就是用基帶信號(hào)去控制載波信號(hào)的某個(gè)或幾個(gè)參量的變化,將信息荷載在其上形成已調(diào)信號(hào)傳輸,而解調(diào)是調(diào)制的反過(guò)程,通過(guò)具體的方法從已調(diào)信號(hào)的參量變化中將恢復(fù)原始的基帶信號(hào)。調(diào)制的目的是
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